JPS61117775A - 障害検出回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置、特にサーボトラックから再
生される磁気ヘッド位置信号を磁気ヘッド駆動系に入力
して、磁気ヘッドの送り速度制御または位置決め制御を
行う方式の磁気ディスク装置に関する。

フロッピーディスク装置など記鎌密度の比較的低い磁気
ディスク装置では、ステッピングモータ等を用いたオー
プンループ制御１によりて磁気ヘッドの位置決め制御を
行うものがあるが、高性能機種では、一般に、複数の磁
気ディスク面の中の１面にサーボ面を設け、このサーボ
面のサーボトラックに、１Ｆき込まれているサーボ情報
からサーボ信号を再生し、更にこのサーボ信号からトラ
ック通過パルスと磁気ヘッド位置信号とを再生し、これ
らの信号を用いて磁気ヘッドの送り速度を含む位置決め
制御が行われる。

第２図は、サーボトラックの符号化の１例であるＯ 本サーボトラックの符号化は、特開昭５２−４２０９号
公報に詳細に記載されて（・る。

要約すると、各トラックは第１方向に磁化された長い部
分とそれＶＣ続く反対方向′ＫＥＩｉ化された短い部分
との交番より成る。磁化方向は矢印で示されている。

２つの起りうる方向のうちの第一の方向の磁気遷移は隣
り合りたトラック同志整列され【いるので連続遷移１１
がディスク上に放射状に拡がる。

前述の通り反対極性の介在遷移は隣り合ったトラック同
志でずれている。

相 ２つのパターンの間の締具も同図から明らかである。

連続遷移１１の一万の＠にある正規のサーボセルＮはそ
の遷移の反対−にある偏位サーボ−セルＱのサーボトラ
ックから半トラツク幅だけ半径方向に偏位されている。

かくして正規のセルＮの２つの隣り合ったトラ！ ツタ間の案内経路上のトラックＡ合位置く正しく位置付
けられたサーボヘッドは偏ったセル即ち偏位セルＱのト
ラック上で完全にトラック外れ状態となる。

そして「偏位セルＱ」は正規セルＮＩＣ対して半径方向
にずらされて例えば９０°（第４図）の位相差る有する
信号を発生する。

第３図のａ乃至ｅはサーボヘッドが正規のセルＮに対し
てトラック型合位！ＩＫあるとき、及びその後次第にト
ラック外れ位置く移って遂忙正規のセルに対して完全に
トラック外れとなり、且つ偏位セルに対してトラック整
合位Ｉｔに移るまで、サーボヘッドで発生される程々の
波形を示す０サーボヘツドが正規サーボセルＮに対して
トラック整合し、その変換ギャップ位置１２　（１／２
図λにあるとき、そのサーボへラドによって発生される
正規のトラック贅合波形が第３図ａＫ示される。

この位置に於いてサーボヘッドは第１の正規セルＮに入
るとき負のグロックパルス１３を発生する０ 隣り合ったトラックの２つのずれた遷移がそのベッドの
変換ギャップを通過するとき２つの正規の正位置パルス
がこれに続く。これらの２つの遷移から受ける影響は等
しく、従って結果として生じる正規パルス１４及び１５
の大きさは互い忙等しく且つ負のクロックパルスの大き
さの半分である。次の連続遷移１１がヘッドの変換ギャ
ップを通過するとき更にクロックパルス１３が発生され
偏位セルが欠くギャップを通過する。ヘッドは正規のセ
ルに対してトラック整合される中央に位置付けられてい
るので、そのヘッドは偏位セルの両側のトラックに発生
する何れの遷移も検出できない。従って地点１６に現わ
れる第１の偏位セル位置パルスの大きさはゼロである。

それと反対に、ヘッドが中央位置付けされた偏位セルト
ラック九発生する遷移は完全に＋ｔ８知されて、負クロ
ックパルス１３の大きさく等しい最大の大きさの第２の
偏位セル位置パルス１７を発生する。仄の連続遷移１１
が変換ギャップを通過するとき更にクロックパルス１３
が発生され、そして更は互いに大きさの等しい２つの正
規の位置パルス１４及び１５が後続し、以下同様に繰返
される。

サーボセルの２つの位置パルスの合計の大きさはクロッ
クパルスの大きさと等しい。正規の位置パルス相互間の
大きさの差ＥＮが正規のセルの案内径路上のトラック整
合位置からのサーボヘッドの正規の位に誤差を表示する
。同僚にＡ位セル位置パルス相互の大きさの差ＥＱは偏
位セルの案内径路上のトラック整合位置からのサーボヘ
ッドの偏位セル位置誤挙を表示する。第３図＆に示され
た事例ではＥＮがゼロでＥＱが最大である０第３図ｂＫ
示された波形はトラック巾の凡そ１／４だけ正規のセル
に対してトラック外れした位置１８（第２図ンに変換ギ
ャップが位置付けされたサーボヘッド３によって発生さ
れたものである。クロックパルス１３は連続遷移１１が
サーボヘッドを通過する度毎に発生される。この事例で
は正規セル〈あるずらされた遷移から受ける影響は、変
換ギャップが１方のトラック九対するより他方のトラッ
クに対して早く乗りているため均等でない。正規の位置
パルス１４は減少し正規の位置パルス１５はそれに相当
する債だけ増加して、小さい正規誤差信号ＥＮを生じさ
せることが第３因かられかる０ サーボヘッドは今トラック巾の１／４だけ偏位セルのト
ラック整合位置に接近しているので、小さな第１偏位セ
ル位置パルス１６が発生されそして第２偏位セル位置パ
ルス１７の大きさはそれに相当する量だけ減少される０
再びこれらのパルスの大きさの差が偏位セルトラック整
合位置からのサーボヘッドの偏位セル位置誤差ＥＱを表
示する。

第３図Ｃは正規のトラック整合位置から凡そ１／２トラ
ツク巾だけ外れた位１６１１９（第２図〕にｆ換ギャッ
プがあるときに発生される波形を示す。再度正規位置誤
差信号ＥＮが増加して偏位セル位置誤差信号ＩＱは減少
する０ヘツドは正規トラック整合位置と偏位トラック整
合位置の中間にあるのでＩＮとＥＱの大きさは等しい。

第３図ｄは正規トラック整合位置から凡そ３／４トラツ
ク巾だけ外れた位置２０（第２図）にある変換ギャップ
で発生される波形を示す。正規位置誤差信号ＩＮは更に
増加して偏位セル位置誤差信号ＥＱがそれに相当する量
だけ減少する。

整合状悪になる位１１１２１（第１図）にある変換ギャ
ップで発生される波形を示す。このような状況の下では
第１正規位置パルス１４は出現せず、第２正規位置パル
ス１５が最大となって最大の正規誤差信号ＥＮを表示す
る０偏位セル位置ノくルス１６及び１７の大きさは等し
い。

第３図ｆはサーボヘッドが正規セルＮＫ対して再びトラ
ック整合状態になるように位置１２へ移動せしめられた
とき発生される波形を示す。正規位置パルス１４及び１
５はその大きさが等しく、大きさゼロの正規位置誤差信
号を与える０それと同時に大きさが最大で第３図ａに示
されたものとは符号が反対である偏位セル位ｖ／１Ｉ１
４差信号ＥＱを与える。

第３図ｇはサーボヘッドが偏位セルＱに対して次のトラ
ック整合状Ｍ忙なるよ５に同じ方向の位置２１′へ移動
したとき発生される波形を示す。

偏位セル位置パルス１６及び１７は大きさが等しく、大
きさゼロの偏位セル位置誤差信号ＥＱを与えると同時に
正規位置誤差信号ＥＮが最大になる。

その正規位を誤差信号は第３図ｅＫ示された事例の信号
とは反対の符号のものであることがわかる。

サーボヘッドが正規のセルＮに対して次のトラック整合
状態になるまで引続き移動すると第３図ａに示されたの
と同じ波形を発生し、そのサイクルが完成される。サー
ボヘッドがサーボトラックを横切って同一方向にそのア
クセス移動を継続するとそのサイクルは反復される。

これは第４図に図示され、同図はトラックアクセス動作
中横切られるトラックｔＫ対する誤差電圧Ｅｆ）Ｒ化を
示す０同図に２つの波形が示されている。波形Ｎは正規
のセルから取出された正規誤差信号を示し、波形Ｑは偏
位セルから取出された偏位セル誤差信号を示す。図示さ
れた状態はデータヘッドがトラックＯのトラック整合位
置で開始したトラックアクセス＆Ｃ関するものである０
この状轢の下では正規誤差信号ＥＮはゼロであり、偏位
セル誤差信号ＥＱは最大である。これらの波形はトラッ
クが横切られるときとのよ５ＫＬ、て誤差信号がその極
性を変えるかを明瞭に示す。この例ではデータヘッドは
正規誤差信号ＥＮがゼロになる度毎にトラック整合状態
になる。正規誤差信号と偏位セル誤差信号とを用、蛭し
たため、正規誤差信号がゼロのとき及び偏位セル誤差信
号がゼロであるときに夫々データトラックがサーボへラ
ドにう よって定義されｔので、記憶装置の密度を倍増する可能
性を与えることがわかる。

叡 この方法で発注された誤差信号はトラック整合位置の両
側でトラックの１／４巾の間に限りてりニヤである０偏
位セル波形Ｑのリニヤ部分２３が始まるときに正規波形
Ｎのす＝ヤ部分２２が終了し、波形Ｑのリニヤ部分２３
が終了するときに波形ＮのＩＪ　ニヤ部分２ｚが始まる
ことが第４図かられかる。従ってアクセス動作中のヘッ
ドの正確な表示が正規誤差信号及び偏位セル誤差信号の
リニヤ部分の変化の割合から得られることになる０Ｗｃ
ｓ図は、サーボヘッドより続出された信号より実際の位
置決め信号を生成するための回路を示し、第６図はｌ！
！５図における各部の波形を示す０位置信号発生回路１
は、サーボヘッドの続出し信号として第３図に示すよう
な波形が入力され、１ｆ！４図に示すような波形の２つ
の正弦波状の信号を分離して発生する。

このブロック内の具体的図路例は、上述した特開昭５２
−４２０９号公報に詳側忙記載されるも聞単に説明する
と、サーボヘッドより読み出された信号を−たん増幅す
るもその信号より偏位セルの境界パルスを検出するとと
きこのパルスに同期して位置パルスを検出する。

この検出された位置パルスは、ピークホールドされると
ともに、各偏位セル内の２つの位置パルスの差分を順次
出力する事により、位置信号発生回路１の出力として第
４図に示す信号を出力する。

この信号は、それぞれ第６図（１）及び（２）忙示され
るＯ 次忙この波形のＩＪニア部分のみを堰出すための第５図
における各部の動作を説明する。

位置信号発生回路１から出力された信号は、比較器２及
び２′に入力され、比較器２は信号ＮがＱより大きい値
の区間に信号が出力され、比較器２′は、信号Ｎ＋Ｑが
零以上の区間忙おいて出力信号を発生する。

こりようにして得られた信号をｗ４６図（３１及び（４
）に示す。

このよ５ＫＬ、て得られた信号はデータ抽出窓生成回路
３に入力され、第６図（５）〜（８）の信号を作成する
。

これは、単なる比較器で偶成する事が出来るが条件は、
以下の通りである。

出力４８ＮＮは、比較器２の出力が１１”で比較器比較
器２′の出力が１０″の場合に出力を発する。

出力来ＳＱＮは、比較器２の出力が１１″で比較器２′
の出力が０１２の場合に出力を発生する。

出力半ＳＮＩは比較器２の出力が１０′で比較器２′の
出力が＠１″の６場合に出力を発する。

出力米ＳＱＩは比較器２の出力が＠０“で比較器２′の
出力が”０＃の場合に出力を発する。

このよ５にして得られた信号は、アナログスイッチ４〜
７のスイッチの開閉に使用される０アナログスイツチ４
〜７には、第５図の結線通りの信号が位置信号発生回路
１よりそれぞれ入力され、データ抽出窓生成回路３から
の４つの信号によりそれぞれ開閉され、これＫより得ら
れた信号が反転増幅器８に入力され、アナログスイッチ
より負側の信号のみ正１ｉｉｑに反転出力され、稟６図
（９）で示した信号を出力する。

このようにして位１庭信号が生成される。

このような位置信号が生成されるとヘッドの位置決めに
使用される。

すなわちオントラック制御の場合において、第６図（９
）で示したいずれかの領域においてＡ′のレベルすなわ
ち零レベルを位置になるようにヘッド位置決め制御を行
なえばよい。

この上うに、磁気ヘッド位ｌｌｔ偲号はサーボトラック
に書き込まれているトラック情報から再生されるもので
あり、ヘッドクラッシ、その他の原因（よるサーボトラ
ックの障害、その油、磁気ヘッド位置信号再生系の各部
処障害があれば正しい信号が得られないのは言うまでも
ない。

したがって、磁気ディスク装［Ｋは上記のような各棟の
障害を確実に伎出するための手段が設けられなければな
らない。

〔従来の技術〕

第７図は磁気ディスク装置１８ｃＶｃ飼えられたシ害検
出回路の従来例である。

第５図の出力である位置信号（第６図（９））の信号は
、闘えば８００Ｈｚ以下の低域周ｉａをろ波する低域ろ
波器（ＬＰＦ）３０ｔＣ入力され、その後この低域ろ波
器（ＬＰＦ）ａｏの出力レベルが比較回路３１により設
定した基準１１（正及び負の両方］を超えたとき検出信
号を発生するとともに、この検出信号をラッチするラッ
チ回路３２か設けられている。

このラッチ回路３２の信号は、エラー信号として上位に
報告される。

そしてこのエラー信号がオントラック中の場合、すなわ
ち所望のトラックにヘッドが位置付けられている時くエ
ラーが有効とされる。

また、比較器３１ｉＩｃよる基準レベルは、正常な時に
は生ずる事がない信号レベルを検出するようＶＣ設定さ
れる。

すなわち、オントラック中にお〜・て位置信号は理想的
には出力レベル零であり、それより多少のレベル震動が
あるにしても、位置信号のピーク値までは変動する事が
ないので、位置信号のピーク値より低い値に設定される
。

また低域ろ波器（ＬＰＦ）３０は、ノイズレベルによる
誤検出を防止するために設けられている。

従って、従来の回路においては、比較的長い時間の間エ
ラー信号が出力されるような位置信号が存在している時
のみ検出されるよ５（構成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のよプな従来例〈おいては、媒体欠陥等により生ず
る位１１ｔ（Ｆｒ号の異常を検出する事が出来るが、こ
の異常検出は、ヘッドの位置制御そのものが全く出来な
くなるよ５な場合にのみ限られている０゜ 即ち、低域ろ波器を使用して、比較的広範囲にわたる媒
体欠陥等による位置信号が検出出来ないという問題があ
る。

確かに装置において（工、多少のミスすなわち、位１ｉ
ＩｌｉＩＩＩ＋１−が行なえなくなるようなｆｆ１ｌｆ
信号の異常以外は、検出するメリットは余りなく、逆に
そのようなものまで検出する事の方が鉄１ｔとじてヲマ
不必要な障害処理を多く行なう事となり、装置安定度が
逆に低下すると考えられていた。

しかしながら近年になって、＊ｉである事を示すエラー
信号が上らず、サーボヘッドの位置制御か５まく行なえ
ない状態が生じる事がわかった。

これは、比較器３１のスライスレベルの設定や低域ろｅ
器３０の周波数ｔ＃性の設定において＃通値を見つけ出
す事が一慢であるためである。

またフィールドにおける障害調査においても、従来の障
害検出回路では、媒体上のキズの状９などを細かく検査
する事が出来なかった。

（１１１題点を解決するための手段〕 本発明になる障害検出回路は、磁気ヘッド位置信号中の
低域周波数をろ波する低域ろ波器と、前記低域ろ波器の
出力レベルが設定した基準値を超えたとき検出係号を発
生する比較回路と、前記磁気ヘッド位置信号中の高域周
波数をろ波する高域ろ波器と、前記高域ろ波器の出力レ
ベルが設定した基準値を超えたとき検出信号を発生する
比較回路とを備えることによって、前記問題点の解削を
図りたものである。

〔作　用〕

すなわち本発明は、磁気ヘッド位置信号中の低域周波数
のみでなく、高域周波数にも着目して障害の検出を行う
とともに、これらの検出を別々に出力出来るよ５Ｋｔ、
ているため、媒体上のキズなどを細かく分析する事が可
能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の要旨を第１図に示す実施例によって具体
的Ｋｖｉ、８Ａする。

第１図は本発明一実施例の講成図であり、第７図従来例
と共闘する符号は同一の対象を指し、そ５ピ５ の他、３３硫気ヘッド位置信号中の２ＫＨｚ以上の高域
周波数をろ技する高域ろ波器（ＨＰＦＪ　、　３４は高
域ろ波器３３の出力レベルが設定した基準値を超えたと
き検出イぎ号を発生する比較回路また、３５はこの検出
信号をラッチするラッチ回路である０ すなわち、低域ろ波６３０とその出力レベルを検出する
比較回路３１のはかに１高域ろ波５３３とその出力レベ
ルを検出する比較回路３４とを設けたものである。

以上のよ５に構成することにより、従来検出することの
出来なかった高周波的な位置信号のみだけを検出するこ
とが出来るととも（、これらの検出出力を分離して検出
する事が出来る。

従って、ヘッド位置決め制−関係による障害分析が細か
く行なう事が出来、媒体欠陥の状態が明確となる。

８Ｋｔ図に示した回路は、装置とは分離して、フィール
ドのカストマ−に持たせ、フィールド忙おける−に害の
解析用としても使用することが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したよ５に、不発ＢＡＫよればサーボｄの円周
方ｒａＪＫ沿って生じた損傷のほか、サーボ面の半径方
向に生じた用湯、あるいは磁気ディスク装置ｆ）故隊に
よる嚢′Ｍ懺くＯ等を恢出することができる。

４、図面の１ｌｌｌｉｊ！Ｌな説明 ＄７図は従来り・りの４成図である。

図中、３０は低域ろ波器、３１と３４は比較回路、３２
は３５はラッチ回路、３３は高域ろ波器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サーボトラックから再生される磁気ヘッド位置信号によ
   って磁気ヘッドの位置決め制御を行う磁気ディスク装置
   に設けられ、前記磁気ヘッド位置信号中の低域周波数を
   ろ波する低域ろ波器と、前記低域ろ波器の出力レベルが
   設定した基準値を超えたとき検出信号を発生する比較回
   路と、前記磁気ヘッド位置信号中の高域周波数をろ波す
   る高域ろ波器と、前記高域ろ波器の出力レベルが設定し
   た基準値を超えたとき検出信号を発生する比較回路とを
   備えることを特徴とする障害検出回路。